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摘 要：在常规电磁兼容内审——传导发射实验中发现某型号仪器正常工作时电源线对电网的电流噪声均值在4.0MHz -6.0MHz 超出CISPER 11对于Class A， Group 1的限值60dBuV， 无法满足相关法规要求。根据大量的测试数据和相关文献的研究，选取合适参数的滤波器固定在变压器初级的进线端。经过大量实验数据表明，此对策方法既保证测试结果满足相关法规要求，又有着对于相关供应商的产线安装操作简单方便，重复性好，更避免了更改相应电路板，节省大量成本和时间等优点。此外，通过分析并解决本次案例给之后相似案例提供了可靠的理论及数据的参考依据。
关键词：传导发射实验;均值限制;滤波器;电源滤波
引言
信号传播有三种形式，第一种传播模式为通过物理互联（导线、电缆或传输线）的传播;第二种传播模式是辐射（通过自由空间或电介质）;第三种模式是通过电场或者磁场的能量耦合。其中第一种传播模式中，电气设备各自电源出入和互联的能量耦合，耦合可通过感性或容性的方式发生。限制传导噪声电流的目的在于限制在传输线内无用的发射产生，所以电源线及信号线上进行的传导测试的目的就是确认射频电流是否有进入公共电源网络;另一方面，也是为了测量可能出现在电源上引起损害的噪声大小。
有很多种实施传导发射电流实验的方法，本文实验中采用的是在受测设备输入电缆上进行传导发射实验，使用的是LISN（人工阻抗网络）。
本文实验中通过LISN为EUT（受测设备）和参考地之间提供相对稳定的阻抗，而且在这个过程当中还可以隔离电网发出的无用信号和测量电路，只把受测设备对应的干扰电压耦合至测量接收机输入端。所以，LISN的两个作用是：在相线和地线间、中线和地线间提供稳定的50Ω阻抗;抑制并防止电网上的扰动干扰实验。其关键之处在于，能够使得测量工作于任何地点重复实施，针对噪声源来说，LISN即其负载。
图1-1所示，这两个作用只在传导发射频段内有效（FCC 450kHz-30MHz， CISPER11 150kHz-30MHz）。
通过LISN测量到的任何超过限制的电流都会导致整个产品无法通过测试。例如电源线上存在系统晶振引起的时钟信号谐波，假如系统时钟为10MHz， 如果该信号耦合到交流电源线上，就会在测量频率范围内出现基波和谐波信号（10MHz， 20MHz， 30MMHz）。这些信号通过LISN可能会导致产品传导干扰超过规定限值。
图1-1 CISPR中传导发射测试等效原理图
通过LISN测量到的任何超过限制的电流都会导致整个产品无法通过测试。例如电源线上存在系统晶振引起的时钟信号谐波，假如系统时钟为10MHz， 如果该信号耦合到交流电源线上，就会在测量频率范围内出现基波和谐波信号（10MHz， 20MHz， 30MMHz）。这些信号通过LISN可能会导致产品传导干扰超过规定限值。
1 传导干扰的主要类型
传导干扰具体包括两种类型，即差模干扰以及共模干扰。在实践当中，每个被测设备都涉及到这两种干扰，但通常是一类其主导作用。若是基于被测设备的电流视角针对干扰信号进行观测，则回流路径会经由地线或者是其他线路。
1.1 共模干扰
共模干扰（经由地线）的电流于电源线回路上当中形成的干扰电压属于同相位。通常共模电流是流动在相线与地线之间，电流相位相同，可借助外部接地系统充当电流返回路径。
1.2 差模干扰
差模干扰（经由其他线）于两根电源线当中形成的干扰电压具有反相特征，一般称作为差模干扰电压。该干扰是处在电源线与中线之间，可由此形成差模电流。一般而言，共模电流与电压振幅相对较小，然而因为在电路当中存在较大的回路面积，所以共模干扰导致的电磁兼容问题会更大一些。
2 项目的传导发射实验超出限值
在设备内审的传导发射试验中发现被测物均值超过CISPR11所规定的限值。
在发现此类情况后，经过相关部门的讨论，决定做一定样本量的新旧变压器的对比传导发射试验，试验样品除了变压器是唯一的变量，其他配置完全一样。
2.1 对于超限值的对策
因为近期有项目更改电源变压器的硅钢片，该机型在电路方面并没有任何的改动，所以首先问题的根源是在这个电源变压器上面，由于项目的特殊性没办法更换变压器这个部件，解决超限值的入手点从电源线的初级进线端开始。翻阅大量文献及案例后发现运用不同形式的电源滤波器是最快能出结果、最省成本和最不会涉及到其他相关试验的最优方案（若运用其他对策可能会牵出其他环境或者安规方面的各种实验，这样会产生大量的实验费用）。所以通过两家相关供应商所提供各种滤波器的参数，选取其中两种滤波器后，再设计做3组传导发射对比试验，统计所得到的结果最后决定用哪款滤波器。
2.1.1 第一种滤波器：LFB174095-000
2.1.2 第二种滤波器：GRFC-9
3 对比试验结果分析
为了验证两种滤波器的有效性以及测试结果的差异性和重复性，我们进行了如下试验，在试验中选取了一台新装配的仪器;并选取同一批次硅钢片的电源变压器10个，随机分为两组各5个电源变压器，并在其中一组初级进线端相同位置各安装#1型号的滤波器，另外一组安装#2型号的滤波器（该工作由供应商完成），另外選取5个原来电源变压器不加任何滤波器作为参考组。每组实验样品机器的温区条件和气体流量设置完全相同，而且都是在相关设置参数达到稳定后开始试验。
图3所示为5次3组的被测设备传导实验的最小余量曲线对比图，其中横轴为实验中的实验次数，红线代表第一种滤波器LFB174095-000在5次传导实验中的余量，篮线代表第一种滤波器GRFC-9在5次传导实验中的余量，绿线代表电源变压器不安装滤波器在5次传导实验中的余量。从图中可以看出，第一种和第二种滤波器都起到了滤波的作用，并且第一种滤波器的效果更加显著。
将对比试验数据结果呈现给相关部门同事后，一致认为可以使用该型号滤波器来弥补因硅钢片更换导致的传导测试结果余量不足，随即让供应商开始采购该型号滤波器并加装在电源变压器初级进线端并套上热缩管和限位带。
目前，已使用该滤波器1年左右，质量部门每个季度会在产线抽查相关机型的传导测试数据，观察下来的数据都合法律法规的要求，并会继续观察相关数据以跟踪结果。
关键词：传导发射实验;均值限制;滤波器;电源滤波
引言
信号传播有三种形式，第一种传播模式为通过物理互联（导线、电缆或传输线）的传播;第二种传播模式是辐射（通过自由空间或电介质）;第三种模式是通过电场或者磁场的能量耦合。其中第一种传播模式中，电气设备各自电源出入和互联的能量耦合，耦合可通过感性或容性的方式发生。限制传导噪声电流的目的在于限制在传输线内无用的发射产生，所以电源线及信号线上进行的传导测试的目的就是确认射频电流是否有进入公共电源网络;另一方面，也是为了测量可能出现在电源上引起损害的噪声大小。
有很多种实施传导发射电流实验的方法，本文实验中采用的是在受测设备输入电缆上进行传导发射实验，使用的是LISN（人工阻抗网络）。
本文实验中通过LISN为EUT（受测设备）和参考地之间提供相对稳定的阻抗，而且在这个过程当中还可以隔离电网发出的无用信号和测量电路，只把受测设备对应的干扰电压耦合至测量接收机输入端。所以，LISN的两个作用是：在相线和地线间、中线和地线间提供稳定的50Ω阻抗;抑制并防止电网上的扰动干扰实验。其关键之处在于，能够使得测量工作于任何地点重复实施，针对噪声源来说，LISN即其负载。
图1-1所示，这两个作用只在传导发射频段内有效（FCC 450kHz-30MHz， CISPER11 150kHz-30MHz）。
通过LISN测量到的任何超过限制的电流都会导致整个产品无法通过测试。例如电源线上存在系统晶振引起的时钟信号谐波，假如系统时钟为10MHz， 如果该信号耦合到交流电源线上，就会在测量频率范围内出现基波和谐波信号（10MHz， 20MHz， 30MMHz）。这些信号通过LISN可能会导致产品传导干扰超过规定限值。
图1-1 CISPR中传导发射测试等效原理图
通过LISN测量到的任何超过限制的电流都会导致整个产品无法通过测试。例如电源线上存在系统晶振引起的时钟信号谐波，假如系统时钟为10MHz， 如果该信号耦合到交流电源线上，就会在测量频率范围内出现基波和谐波信号（10MHz， 20MHz， 30MMHz）。这些信号通过LISN可能会导致产品传导干扰超过规定限值。
1 传导干扰的主要类型
传导干扰具体包括两种类型，即差模干扰以及共模干扰。在实践当中，每个被测设备都涉及到这两种干扰，但通常是一类其主导作用。若是基于被测设备的电流视角针对干扰信号进行观测，则回流路径会经由地线或者是其他线路。
1.1 共模干扰
共模干扰（经由地线）的电流于电源线回路上当中形成的干扰电压属于同相位。通常共模电流是流动在相线与地线之间，电流相位相同，可借助外部接地系统充当电流返回路径。
1.2 差模干扰
差模干扰（经由其他线）于两根电源线当中形成的干扰电压具有反相特征，一般称作为差模干扰电压。该干扰是处在电源线与中线之间，可由此形成差模电流。一般而言，共模电流与电压振幅相对较小，然而因为在电路当中存在较大的回路面积，所以共模干扰导致的电磁兼容问题会更大一些。
2 项目的传导发射实验超出限值
在设备内审的传导发射试验中发现被测物均值超过CISPR11所规定的限值。
在发现此类情况后，经过相关部门的讨论，决定做一定样本量的新旧变压器的对比传导发射试验，试验样品除了变压器是唯一的变量，其他配置完全一样。
2.1 对于超限值的对策
因为近期有项目更改电源变压器的硅钢片，该机型在电路方面并没有任何的改动，所以首先问题的根源是在这个电源变压器上面，由于项目的特殊性没办法更换变压器这个部件，解决超限值的入手点从电源线的初级进线端开始。翻阅大量文献及案例后发现运用不同形式的电源滤波器是最快能出结果、最省成本和最不会涉及到其他相关试验的最优方案（若运用其他对策可能会牵出其他环境或者安规方面的各种实验，这样会产生大量的实验费用）。所以通过两家相关供应商所提供各种滤波器的参数，选取其中两种滤波器后，再设计做3组传导发射对比试验，统计所得到的结果最后决定用哪款滤波器。
2.1.1 第一种滤波器：LFB174095-000
2.1.2 第二种滤波器：GRFC-9
3 对比试验结果分析
为了验证两种滤波器的有效性以及测试结果的差异性和重复性，我们进行了如下试验，在试验中选取了一台新装配的仪器;并选取同一批次硅钢片的电源变压器10个，随机分为两组各5个电源变压器，并在其中一组初级进线端相同位置各安装#1型号的滤波器，另外一组安装#2型号的滤波器（该工作由供应商完成），另外選取5个原来电源变压器不加任何滤波器作为参考组。每组实验样品机器的温区条件和气体流量设置完全相同，而且都是在相关设置参数达到稳定后开始试验。
图3所示为5次3组的被测设备传导实验的最小余量曲线对比图，其中横轴为实验中的实验次数，红线代表第一种滤波器LFB174095-000在5次传导实验中的余量，篮线代表第一种滤波器GRFC-9在5次传导实验中的余量，绿线代表电源变压器不安装滤波器在5次传导实验中的余量。从图中可以看出，第一种和第二种滤波器都起到了滤波的作用，并且第一种滤波器的效果更加显著。
将对比试验数据结果呈现给相关部门同事后，一致认为可以使用该型号滤波器来弥补因硅钢片更换导致的传导测试结果余量不足，随即让供应商开始采购该型号滤波器并加装在电源变压器初级进线端并套上热缩管和限位带。
目前，已使用该滤波器1年左右，质量部门每个季度会在产线抽查相关机型的传导测试数据，观察下来的数据都合法律法规的要求，并会继续观察相关数据以跟踪结果。